【手続補正書】
【提出日】平成18年7月26日(2006.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  マイクロレーザであって、
能動的利得媒体と、前記能動的利得媒体に直接隣接する受動Ｑスイッチとを備え、対向端面の間を縦方向に延びていて、前記対向端面の間を延びる第一の側面を持つマイクロ共振子と、
その間にマイクロ共振子の空洞を形成するために、前記各対向端面の近くに配置されている第一および第二の反射面と、
前記マイクロ共振子の空洞内にジグザグの共振パターンが形成されるように、前記マイクロ共振子の前記第一の側面を通して、前記能動的利得媒体内にポンプ信号を導入するためのポンプ源とを備えるマイクロレーザ。
【請求項２】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記受動Ｑスイッチが、前記マイクロ共振子の対向端面の隣接する端面であるマイクロレーザ。
【請求項３】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記ポンプ源が、予め定めた範囲の波長内に含まれる波長を持つポンプ信号を導入し、前記マイクロレーザが、さらに、能動的利得媒体、前記第一側面から反射させないで、前記ポンプ信号を受信することができるように前記第一側面上に反射防止コーティングを備えるマイクロレーザ。
【請求項４】  請求項３に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、さらに、前記第一の側面に対向していて、前記対向端面の間を延びる第二の側面を備え、前記マイクロレーザが、さらに、前記ポンプ信号を反射するために、前記第二の側面上に反射コーティングを備えるマイクロレーザ。
【請求項５】  請求項４に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、さらに、前記対向端面の間、および前記第一および第二の側面の間を延びる、第三および第四の対向側面を備え、前記第三および第四の側面がざらざらな粗面に形成され、それにより光を拡散するマイクロレーザ。
【請求項６】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、予め定めた波長のレーザ信号を発生することができ、前記第一の反射面が、予め定めたレーザ波長を持つレーザ信号に対して高い反射率を持ち、一方、前記第二の反射面が、予め定めた波長を持つレーザ信号の一部だけしか反射せず、それにより、レーザ信号が、前記第二の反射面を通して、前記マイクロレーザにより放射することができるマイクロレーザ。
【請求項７】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記各対向端面が、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して直角でない角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項８】  請求項７に記載のマイクロレーザにおいて、前記各対向端面が、前記対向端面が平行になるように前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して直角でない同じ角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項９】  請求項７に記載のマイクロレーザにおいて、前記対向端面が、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して直角でない同じ角度αで、対向する方向を向いているマイクロレーザ。
【請求項１０】  請求項７に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に垂直なラインに対して約３０度から約３５度の間の角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項１１】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、さらに、
その上に前記マイクロ共振子が装着されているヒート・シンクと、
その内部に前記マイクロ共振子と前記ポンプ源が配置されていて、そこを通して前記マイクロ共振子が発生するレーザ信号が、放射される第一の窓を備えるハウジングとを備えるマイクロレーザ。
【請求項１２】  請求項１１に記載のマイクロレーザにおいて、さらに、前記マイクロ共振子が前記ハウジングの密閉部分内に配置されるように、前記マイクロ共振子から前記ポンプ源を分離するために、前記ハウジング内に配置されている窓を備えるマイクロレーザ。
【請求項１３】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子がモノリシックであるマイクロレーザ。
【請求項１４】  請求項１に記載のマイクロレーザにおいて、前記能動的利得媒体は、ネオジムでドーピングされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）からできていて、前記受動Ｑスイッチが四価のクロームでドーピングされたＹＡＧからできているマイクロレーザ。
【請求項１５】  マイクロレーザであって、
能動的利得媒体と、前記能動的利得媒体に直接隣接する受動Ｑスイッチとを備え、対向端面の間を縦方向に延びていて、前記対向端面の間を延びる第一の側面を持つマイクロ共振子と、
その間に、前記対向端面の間を延びる縦軸を形成するマイクロ共振子の空洞を形成するために、前記各対向端面の近くに配置されている第一および第二の反射面とを備え、
前記マイクロレーザが、前記マイクロ共振子の前記第一側面を通して、前記能動的利得媒体の側面ポンピングに応じて、ジグザグな共振パターンをサポートすることができるように、前記各対向端面が、前記マイクロ共振子の空洞が形成する前記縦軸に対して直角でない角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項１６】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記受動Ｑスイッチが、前記マイクロ共振子の対向端面の隣接する端面であるマイクロレーザ。
【請求項１７】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記各対向端面が、前記対向端面が平行になるように、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して直角でない同じ角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項１８】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記対向端面が、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して直角でない同じ角度αで対向方向を向いているマイクロレーザ。
【請求項１９】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記各対向端面が、前記マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に垂直なラインに対して約３０度から約３５度の間の角度αで配置されているマイクロレーザ。
【請求項２０】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、さらに、前記能動的利得媒体が、予め定めた波長のポンプ信号を前記第一側面から反射させないで受信することができるようにするために、前記第一側面上に反射防止コーティングを備えるマイクロレーザ。
【請求項２１】  請求項２０に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、さらに、前記第一側面に対向していて、前記対向端面の間を延びる第二の側面を備え、前記マイクロレーザが、さらに、前記ポンプ信号を反射するために前記第二の側面に反射コーティングを備えるマイクロレーザ。
【請求項２２】  請求項２１に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、さらに、前記対向端面の間、および前記第一および第二の側面の間を延びる第三および第四の対向側面を備え、前記第三および第四の側面がざらざらな粗面に形成され、それにより光を拡散するマイクロレーザ。
【請求項２３】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子が、予め定めた波長のレーザ信号を発生することができ、前記第一の反射面が、予め定めたレーザ波長を持つレーザ信号に対して高い反射率を持ち、一方、前記第二の反射面が、予め定めた波長を持つレーザ信号の一部だけしか反射せず、それにより、レーザ信号が、前記第二の反射面を通して、前記マイクロレーザにより放射することができるマイクロレーザ。
【請求項２４】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記第一および第二の反射面が、前記マイクロ共振子の前記各対向端面にコーティングされているマイクロレーザ。
【請求項２５】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記第一および第二の反射面が、前記マイクロ共振子の前記各対向端面から間隔を置いて設置されているマイクロレーザ。
【請求項２６】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記マイクロ共振子がモノリシックであるマイクロレーザ。
【請求項２７】  請求項１５に記載のマイクロレーザにおいて、前記能動的利得媒体が、ネオジムでドーピングされたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）からできていて、前記受動Ｑスイッチが、四価のクロームでドーピングされたＹＡＧからできているマイクロレーザ。
【請求項２８】  複数のＱスイッチで切り換えられるマイクロレーザを製造するための方法であって、
Ｑスイッチ材料の一つの層を供給するステップと、
Ｑスイッチ材料の前記層の上に能動的利得媒体を成長させ、それにより、対向主要面を持つ合成構造体を形成するステップと、
前記合成構造体を前記対向主要面に対して直角でない角度αで切断し、それにより、複数のＱスイッチで切り換えられるマイクロレーザを形成するステップとを含み、Ｑスイッチで切り換えられる各マイクロレーザが、縦軸を形成し、前記縦軸に対して直角でない角度αで配置されている対向端面を持つ方法。
【請求項２９】  請求項２８に記載の方法において、前記成長ステップが、Ｑスイッチ材料の前記層の上での、液相エピタキシ法による前記能動的利得媒体の成長を含む方法。
【請求項３０】  請求項２８に記載の方法において、さらに、前記合成構造体を複数のバーに切断するステップを含み、前記切断ステップが、前記合成構造体の各バーを前記対向主要面に対して直角でない角度αで切断し、それにより、複数のＱスイッチで切り換えられるマイクロレーザを形成するステップを含む方法。
【請求項３１】  請求項２８に記載の方法において、前記切断ステップが、前記合成構造体を前記対向主要面に対して３０度から３５度の間の角度αで切断するステップを含む方法。
【請求項３２】  請求項２８に記載の方法において、さらに、各マイクロレーザの第一側面を、前記能動的利得媒体が、前記第一側面から反射しないで、予め定めた範囲の波長を持つポンプ信号を受信することができるようにするために、反射防止コーティングでコーティングするステップを含み、前記コーティングステップが、前記切断ステップの後で行われる方法。
【請求項３３】  請求項３２に記載の方法において、さらに、前記第一の側面に対向している前記各マイクロレーザの第二の側面を、前記ポンプ信号を反射するために、反射コーティングでコーティングするステップを含み、該コーティング・ステップが、前記切断ステップの後で行われる方法。
【請求項３４】  請求項３３に記載の方法において、さらに、各マイクロレーザの第三および第四の対向側面をざらざらな粗面に形成し、それにより光を拡散するステップを含み、前記粗面形成ステップが、前記切断ステップの後で行われる方法。
【請求項３５】  請求項２８に記載の方法において、さらに、前記切断ステップの後で、前記マイクロレーザの前記対向端面を、それぞれ、第一および第二の反射面でコーティングするステップを含み、前記第一の反射面が、予め定めた波長のレーザ信号に対して高い反射率を持ち、一方、前記第二の反射面が、結果として得られるマイクロレーザが、前記第二の反射面を通して、予め定めた波長のレーザ信号を放射することができるように、予め定めた波長を持つレーザ信号の一部しか反射しない方法。
【請求項３６】  請求項３５に記載の方法において、前記マイクロレーザの一方の端面を前記第一の反射面でコーティングするステップが、前記能動的利得媒体で形成されている前記マイクロレーザの前記端面を前記第一の反射面でコーティングするステップを含み、前記マイクロレーザの他方の端面を前記第二の反射面でコーティングするステップが、前記Ｑスイッチ材料で形成されている前記マイクロレーザの前記端面を前記第二の反射面でコーティングするステップを含む方法。
【請求項３７】  請求項２８に記載の方法において、前記供給ステップが、四価のクロームでドーピングしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）の層を供給するステップを含み、前記成長ステップが、四価のクロームでドーピングしたＹＡＧの前記層の上でのネオジムでドーピングされたＹＡＧの成長ステップを含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
ある好適な実施形態の場合には、対向端面は、マイクロ共振子の空洞により形成され、対向端面の間を延びる縦軸に垂直なラインに対して約３０度から約３５度の間のような直角でない角度αで、それぞれ配置されている。ある実施形態の場合には、対向端面は、それぞれ、対向端面が平行になるように、縦軸に対して直角でない同じ角度αで配置されている。他の実施形態の場合には、対向端面は、縦軸に対して直角でない同じ角度αで、対向方向を向いている。マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸に対して対向端面が直角でない角度で配置されているので、どちらの実施形態のマイクロレーザも、マイクロ共振子の第一の側面を通しての、能動的利得媒体への側面ポンピングに応じてジグザグ共振パターンをサポートすることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
マイクロ共振子は、対向端面１６の間を縦方向に延びる。本明細書に記載する好適な実施形態の場合には、能動的利得媒体１２は対向端面の近い方の端面であり、Ｑスイッチ１４は他の端面に近い方の端面である。しかし、能動的利得媒体およびＱスイッチは、両方とも、本願と同時に出願された、「側面ポンピングを使用し、Ｑスイッチで切り換えられるマイクロレーザ」という名称の米国特許出願番号０９／３３７，７１６（１９９９年
６月２１日出願）に記載されているように、対向端面の間を縦方向に延びる。上記米国特許出願の全文は、引用によって本明細書の記載に援用する。マイクロレーザ１０は、また、その間にマイクロ共振子の空洞を形成するために、対向端面の各端面の近くに配置されている第一および第二の反射面１８、２０を含む。図１に示すように、第一および第二の反射面は、対向端面上に塗布された多重層の誘電体コーティングから構成することができる。別の方法としては、第一および第二の反射面を、図２に示すように、対向端面の各端面の近くに、しかし若干間隔を置いて位置する第一および第二のダイクロイック・ミラーにより形成することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
マイクロ共振子の空洞内に形成されたジグザグな共振パターンをサポートするために、マイクロ共振子の対向端面１６は、それぞれ、好適には、マイクロ共振子の空洞が形成する縦軸２８に対して直角でない角度αだけ傾けて配置することが好ましい。対向端面は、縦軸に対して直角でない種々の角度αで配置することができ、対向端面は、通常、縦軸に垂直なラインに対して約３０度から約３５度の間のある角度αで配置されるが、約３０．９度という角度がもっと頻繁に使用される。通常、角度αは、ａｒｃｓｉｎ  ｎo／ｎrに等しくなるように形成される。ここで、ｎoは、空気の場合には１．０のような周囲環境に対する屈折率であり、ｎrは、能動的利得媒体１２の屈折率である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
マイクロ共振子の空洞が形成する共振パターンは、信号の全内反射（ＴＩＲ）により形成され、また上記内反射は、各材料の屈折率により決まるので、厚さＴと、第一および第二の対向側面２４、３０の間で測定したマイクロ共振子の空洞と、先端から先端までのマイクロ共振子の空洞の長さＬと、マイクロ共振子の空洞の縦軸に垂直なラインに対して対向端面が形成する角度α、および第二の反射面２０を通して放射が行われる前に、マイクロ共振子の空洞の側面からの信号の反射または跳ね返りの回数Ｎとの間の関係は、下記式により表わすことができる。